技术摘要：
本发明公开了一种芳香苄基酮的合成方法，所述合成方法包括：以氧气和/或空气为氧化剂，使式(I)所示的芳香苄基化合物在催化体系作用下进行氧化，制得式(II)所示的芳香苄基酮；所述的催化体系为三价铁离子、硝酸根和N‑羟基酰亚胺衍生物三者联用并且不含对人体有害的重金 全部
背景技术：
： 亚甲基化合物的苄位经氧化生成酮的反应是一种重要的有机反应，在制药、化妆 品工业、染料合成等相关行业有着重要的应用。在诸多可用于此氧化反应的氧化剂中，氧气 无疑是最为廉价易得的氧化剂。 亚甲基或甲基化合物在氧气或空气中氧化的反应 ，称作自氧化反应。 CN101759542B和CN101759540B使用了铁、锰或钴及配体，乙苯或丙苯自氧化得到相应的酮， 反应使用的金属催化剂以锰或钴为主，易造成污染，且需要用到大分子量仿生配体并无法 回收套用，反应体系复杂、原子经济性低。CN108238946A公开的对硝基甲苯的自氧化反应并 未使用重金属催化剂，但反应需要在较高的压力下进行，并使用了超过5当量的碱，造成浪 费的同时具有一定安全隐患。CN102656143B使用氧气直接选择性氧化烷烃，反应温度较高 且需要特殊的设备(泡罩塔型反应器)，底物主要为环己烷等饱和脂肪烃。CN107176899A使 用了硝酸铁作为催化剂，TEMPO作为光引发剂，在无机卤化物的催化下氧化醇或醛得到酸， 其底物多为脂肪族醇或醛，醇或醛本身就是烃的氧化产物，易得性不如烃类。此外，TEMPO/ 卤化物的使用也增大了后处理的复杂性和废水的污染性。 N-羟基酰亚胺衍生物(N-hydroxyimides,NHIs)是一类高效的自由基引发剂，其和 金属催化剂联用可催化苄位的自氧化反应。CN1814615A公开了CrO3/载体/N-羟基邻苯二甲 酰亚胺(NHPI)/二氯甲烷体系的烯丙位亚甲基自氧化反应，反应使用了易造成污染的重金 属镉作为共催化剂。CN104109083B公开了一种NHIs催化下环己烷自氧化制己二酸的方法， 其使用了易造成污染的钴盐和锰盐，反应得到彻底氧化产物己二酸。CN106423170A则使用 了钴/石墨烯复合物与NHPI共催化乙苯自氧化为苯乙酮，尽管反应所用钴用量较小，氧气压 力较温和，但催化剂钴/石墨烯复合物的制备过程较繁琐。CN107628947A在培美曲塞二钠关 键中间体的合成中应用了NHPI/醋酸钴/氧气催化体系，直接氧化苄位甲基为羧基。 综上所述，芳香苄基化合物的自氧化反应，通常使用金属为钴、镉、锰等作为催化 剂，反应结束后溶液颜色较深，且对人体有害的重金属离子容易与产物中的芳香环络合，限 制了其在制药和食品行业中的应用。因此从绿色化学角度开发一种环保、选择性高、高效的 反应对于降低成本、扩大该反应的应用范围有着重大意义。 (三)
技术实现要素：
： 本发明要解决的技术问题在于提供一种通过氧化芳香苄基化合物合成芳香苄基 酮的方法，该方法底物适用性广、原子利用率高、避免了铜、钴等有害重金属的使用，具有高 效、经济、环保的特点。 为解决前述技术问题，本发明采用如下技术方案： 一种芳香苄基酮的合成方法，所述合成方法包括：以氧气和/或空气为氧化剂，使 4 CN 111606791 A 说 明 书 2/10 页 式(I)所示的芳香苄基化合物在催化体系作用下进行氧化，制得式(II)所示的芳香苄基酮； 所述的催化体系为三价铁离子、硝酸根和N-羟基酰亚胺衍生物(NHIs)三者联用并且不含对 人体有害的重金属离子，其中三价铁离子与硝酸根的摩尔比为1：0.5-5，三价铁离子与N-羟 基酰亚胺衍生物的摩尔比为0.01-0.1:0.03-0.2； Ar-CH2-R(I) Ar-CO-R(II) 其中，Ar为不含杂原子的芳香环或取代芳香环，所述取代芳香环上的取代基为一 个或多个，每个取代基各自独立选自甲基、C5-C12芳基、氨基、烷基取代胺基、羧基、烷氧基、 卤素、氰基、酰氧基、酰胺基或硝基； R选自C1-C12烷基或C5-C12芳基； 或者-CH2-R与Ar环上的相邻基团形成不含杂原子或含杂原子的5-7元环A，所述的 5-7元环A为未取代的或者被下列基团中的至少一种取代：甲基、C5-C12芳基、氨基、烷基取 代胺基、羧基、烷氧基、卤素、氰基、酰氧基、酰胺基、硝基；可选地，所述的5-7元环A上的取代 基可与5-7元环A上相邻的基团进一步形成5-7元芳香环B，所述的芳香环B未被取代或者被 下列基团中的至少一种取代：甲基、C5-C12芳基、氨基、烷基取代胺基、羧基、烷氧基、卤素、 氰基、酰氧基、酰胺基、硝基；并且，当式(I)中含有5-7元环A，不管是否含有5-7元芳香环B， 5-7元环A中至少其中一个α位为-CH2-供反应生成羰基； 所述的C5-C12芳基未被取代或被取代基取代，所述的取代基选自氨基、取代胺基、 羧基、烷氧基、卤素、氰基、酰氧基、酰胺基或硝基。 作为优选，所述的Ar为苯环或萘环或蒽环或菲环。 作为优选，所述的C5-C12芳基可以是未被取代或被取代基取代的苯基。 作为优选，所述的5-7元芳香环B为苯环。 作为优选，所述环A中的杂原子为O、N或S。 本发明中，所述烷氧基可以是C1-C4烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等， 也可以是苯氧基。所述的酰氧基可以是C1-C4酰氧基，如甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、丁 酰氧基，也可以是苯甲酰氧基等。所述的酰胺基可以是C1-C4酰胺基，如甲酰胺基、乙酰氨基 等。所述烷基取代胺基可以是N,N-(C1-C4烷基)胺基，如N，N-二甲基氨基等。 本发明的
本发明公开了一种芳香苄基酮的合成方法，所述合成方法包括：以氧气和/或空气为氧化剂，使式(I)所示的芳香苄基化合物在催化体系作用下进行氧化，制得式(II)所示的芳香苄基酮；所述的催化体系为三价铁离子、硝酸根和N‑羟基酰亚胺衍生物三者联用并且不含对人体有害的重金 全部
背景技术：
： 亚甲基化合物的苄位经氧化生成酮的反应是一种重要的有机反应，在制药、化妆 品工业、染料合成等相关行业有着重要的应用。在诸多可用于此氧化反应的氧化剂中，氧气 无疑是最为廉价易得的氧化剂。 亚甲基或甲基化合物在氧气或空气中氧化的反应 ，称作自氧化反应。 CN101759542B和CN101759540B使用了铁、锰或钴及配体，乙苯或丙苯自氧化得到相应的酮， 反应使用的金属催化剂以锰或钴为主，易造成污染，且需要用到大分子量仿生配体并无法 回收套用，反应体系复杂、原子经济性低。CN108238946A公开的对硝基甲苯的自氧化反应并 未使用重金属催化剂，但反应需要在较高的压力下进行，并使用了超过5当量的碱，造成浪 费的同时具有一定安全隐患。CN102656143B使用氧气直接选择性氧化烷烃，反应温度较高 且需要特殊的设备(泡罩塔型反应器)，底物主要为环己烷等饱和脂肪烃。CN107176899A使 用了硝酸铁作为催化剂，TEMPO作为光引发剂，在无机卤化物的催化下氧化醇或醛得到酸， 其底物多为脂肪族醇或醛，醇或醛本身就是烃的氧化产物，易得性不如烃类。此外，TEMPO/ 卤化物的使用也增大了后处理的复杂性和废水的污染性。 N-羟基酰亚胺衍生物(N-hydroxyimides,NHIs)是一类高效的自由基引发剂，其和 金属催化剂联用可催化苄位的自氧化反应。CN1814615A公开了CrO3/载体/N-羟基邻苯二甲 酰亚胺(NHPI)/二氯甲烷体系的烯丙位亚甲基自氧化反应，反应使用了易造成污染的重金 属镉作为共催化剂。CN104109083B公开了一种NHIs催化下环己烷自氧化制己二酸的方法， 其使用了易造成污染的钴盐和锰盐，反应得到彻底氧化产物己二酸。CN106423170A则使用 了钴/石墨烯复合物与NHPI共催化乙苯自氧化为苯乙酮，尽管反应所用钴用量较小，氧气压 力较温和，但催化剂钴/石墨烯复合物的制备过程较繁琐。CN107628947A在培美曲塞二钠关 键中间体的合成中应用了NHPI/醋酸钴/氧气催化体系，直接氧化苄位甲基为羧基。 综上所述，芳香苄基化合物的自氧化反应，通常使用金属为钴、镉、锰等作为催化 剂，反应结束后溶液颜色较深，且对人体有害的重金属离子容易与产物中的芳香环络合，限 制了其在制药和食品行业中的应用。因此从绿色化学角度开发一种环保、选择性高、高效的 反应对于降低成本、扩大该反应的应用范围有着重大意义。 (三)
技术实现要素：
： 本发明要解决的技术问题在于提供一种通过氧化芳香苄基化合物合成芳香苄基 酮的方法，该方法底物适用性广、原子利用率高、避免了铜、钴等有害重金属的使用，具有高 效、经济、环保的特点。 为解决前述技术问题，本发明采用如下技术方案： 一种芳香苄基酮的合成方法，所述合成方法包括：以氧气和/或空气为氧化剂，使 4 CN 111606791 A 说 明 书 2/10 页 式(I)所示的芳香苄基化合物在催化体系作用下进行氧化，制得式(II)所示的芳香苄基酮； 所述的催化体系为三价铁离子、硝酸根和N-羟基酰亚胺衍生物(NHIs)三者联用并且不含对 人体有害的重金属离子，其中三价铁离子与硝酸根的摩尔比为1：0.5-5，三价铁离子与N-羟 基酰亚胺衍生物的摩尔比为0.01-0.1:0.03-0.2； Ar-CH2-R(I) Ar-CO-R(II) 其中，Ar为不含杂原子的芳香环或取代芳香环，所述取代芳香环上的取代基为一 个或多个，每个取代基各自独立选自甲基、C5-C12芳基、氨基、烷基取代胺基、羧基、烷氧基、 卤素、氰基、酰氧基、酰胺基或硝基； R选自C1-C12烷基或C5-C12芳基； 或者-CH2-R与Ar环上的相邻基团形成不含杂原子或含杂原子的5-7元环A，所述的 5-7元环A为未取代的或者被下列基团中的至少一种取代：甲基、C5-C12芳基、氨基、烷基取 代胺基、羧基、烷氧基、卤素、氰基、酰氧基、酰胺基、硝基；可选地，所述的5-7元环A上的取代 基可与5-7元环A上相邻的基团进一步形成5-7元芳香环B，所述的芳香环B未被取代或者被 下列基团中的至少一种取代：甲基、C5-C12芳基、氨基、烷基取代胺基、羧基、烷氧基、卤素、 氰基、酰氧基、酰胺基、硝基；并且，当式(I)中含有5-7元环A，不管是否含有5-7元芳香环B， 5-7元环A中至少其中一个α位为-CH2-供反应生成羰基； 所述的C5-C12芳基未被取代或被取代基取代，所述的取代基选自氨基、取代胺基、 羧基、烷氧基、卤素、氰基、酰氧基、酰胺基或硝基。 作为优选，所述的Ar为苯环或萘环或蒽环或菲环。 作为优选，所述的C5-C12芳基可以是未被取代或被取代基取代的苯基。 作为优选，所述的5-7元芳香环B为苯环。 作为优选，所述环A中的杂原子为O、N或S。 本发明中，所述烷氧基可以是C1-C4烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等， 也可以是苯氧基。所述的酰氧基可以是C1-C4酰氧基，如甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、丁 酰氧基，也可以是苯甲酰氧基等。所述的酰胺基可以是C1-C4酰胺基，如甲酰胺基、乙酰氨基 等。所述烷基取代胺基可以是N,N-(C1-C4烷基)胺基，如N，N-二甲基氨基等。 本发明的
